بررسى نقش ميانبارهاى سيال در اکتشاف ذخائر نفت و گاز ايران

[محمــد 4415]

نويسنده : على اکبر حسن‌نژاد - دکتر فريدمر ميانبارهاى سيال حفره‌هايى ميکروسکوپى و انباشته از سيالهاى زيرسطحى گذشته و يا زمان حال هستند که در زمان تشکيل سنگها و کانيها درون آنها بدام مى‌افتند. بامطالعه ميانبارهاى سيال مى‌توان پارامترهاى فيزيکو-شيميائى (PTVX) حاکم بر محيط تشکيل سنگها و کانيها را بازسازى نمود.

 

در سالهاى اخير تکنيک زمين دماسنجى ميانبارهاى سيال که در گذشته نه چندان دور فقط براى مطالعه ژنز ذخائر مختلف به کار گرفته مى‌شد، براى حل مسائل پترولوژى، سنگ رسوب، تکتونيک و کيفيت آبهاى زيرزمينى قديمى نيز بکار گرفته مى‌شود. دراين ارتباط اخيراً استفاده از اين روش در اکتشاف نفت وگاز آغاز شده و در حال توسعه مى‌باشد. به رغم قابل توجه بودن پهنه ايران زمين از نظر دارا بودن ذخائر نفت و گاز هنوز اين تکنيک در کشور بکارگرفته نشده است. دراين پژوهش براى اولين بار اين روش براى رديابى ميانبارهاى نفتى در نمونه‌هاى گرفته شده از حوضه‌هاى جنوب غرب ايران و ايران مرکزى بکار رفته است که به شناسائى اين ميانبارها انجاميده است. از آنجا که کاربرد اين روش آزمايشگاهى در اکتشاف نفت وگاز به کاهش فوق العاده‌اى درهزينه‌ها و زمان اجراء پروژه هاى اکتشافى منجر مى‌شود. استفاده از اين روش در مطالعات مقدماتى اکتشافات نفتى به جامعه زمين شناسان ايران بويژه زمين شناسان نفت پيشنهاد مى‌گردد.

مقدمه :

 

ميانبارهاى سيال اثرات ميکروسکوپى سيالهاى زيرسطحى گذشته و يا زمان حال مى‌باشد که درون سنگها و کانيها بدام مى‌افتند. مطالعه ميانبارهاى سيال مى‌تواند عوامل فيزيکو-شيميائى محيط تشکيل سنگها وکانيها را مشخص کند. هدف اصلى از مطالعه ميانبارهاى سيال بازسازى: فشار ،دما، حجم و ترکيب شيميائى (PTVX ) سيالهاى فعال در محيط زمين‌ ساختى مورد نظر مى‌باشد. امروزه مطالعه ميانبارهاى سيال به صورت يک روش عادى براى حل طيف وسيعى از مسائل علوم زمين از جمله پترولوژى، تکنوتيک-آناليزهاى ساختارى، ژنز و اکتشاف کانسارها و ذخائر هيدروکربنى درآمده است. ميانبارها براى اولين بار در قرن چهارم توسط Roman Claudian توصيف شدند، بااين وجود نخستين شرح دقيق از ميانبارهاى سيال در قرن يازدهم بوسيله ابوريحان بيرونى ارائه شده است. در نيمه دوم قرن هفدهم ميانبارهاى سيال از جنبه‌هاى علمى در زمينه زايش کانيها و سنگهاى قيمتى مورد استفاده قرار گرفتند (Wiesheu and Hein , 2002) . سال 1858 ميلادى که سربى (sorby) با استفاده از کارسيتماتيک بر روى ميانبارهاى سيال مقاله‌اى درباره ساختمان ميکروسکوپى بلورها و منشاء کانيها و سنگها منتشر کرد به عنوان نقطه عطفى در زمينه مطالعات و کاربرد ميانبارهاى سيال شناخته مى‌شود. از آن پس پژوهش و تحقيق در زمينه ميانبارهاى سيال گسترش چشمگيرى پيدا کرد به گونه‌اى که در دهة 1978 تا 1987 تعداد مقالات منتشر شده دربارة ميانبارهاى سيال به حدود ده هزار عنوان رسيد. در سال 1985 شفرد و همکاران (shepherd et al., 1985)، فرايندهاى پوسته‌اى عميق، دياژنز و سيالات حوضه‌هاى رسوبى، اکتشاف مواد هيدروکربنى و کانيها و زمين ساخت را از جمله عناوينى برشمردند که براساس پيش بينى اين پژوهشگران در آينده استفاده از ميانبارهاى سيال در آنها کاربرد وسيعى پيدا خواهد کرد، اکنون در آغاز هزاره سوم با نگاهى به عناوين مقالات منتشر شده در مجلات علمى شاخه‌هاى مختلف علوم زمين درست بودن اين پيش بينى خردمندانه را ثابت مى‌کند.

بحث :

 

در اکتشاف منابع زمين امروزه تلاش بر آن است که از روشهاى مقرون به صرفه و زود بازده استفاده شود. براى مثال هال و ديگران (Hall et al ., 2002) گزارش کرده‌اند که در مدت 6 هفته بيست هزار نمونه از 180 چاه حفر شده از نظر ميانبارهاى سيال بررسى شده که تجزيه و تحليل نقشه‌هاى داده‌اى بدست آمده ، منجر به ايجاد 39 راهنماى نفت وگاز در خليج مکزيک گرديد، و اين در حالى است که اگر قرار بود بر روى همين تعداد نمونه با استفاده از روشهاى معمول در اکتشاف نفت و گاز، مطالعه مشابهى صورت گيرد حداقل به يک سال تمام وقت نياز بود. ترديدى نيست که استفاده از اين روش در کشورى مانند ايران که از نظر ذخائر گاز رتبة دوم جهان و از نظر ذخائر نفت در زمره 10 کشور اول جهان به شمار مى‌آيد مى‌تواند به صرفه جويى‌هاى قابل ملاحظه‌اى در سرمايه و زمان منجر شود.

يکى از فنون جديد کاربردى ميانبارهاى سيال که در اکتشاف و استخراج نفت و گاز به کار مى رود چينه شناسى ميانبارهاى سيال (Fluid-inclusion stratigraphy )مى باشد که به اختصار به (FIS) شهرت يافته و تحت امتياز شرکت آموکو (Amoco) بر روى گونه‌هاى سيال مواد آلى و معدنى درون ميانبارها و با استفاده از طيف نگار جرمى آناليز انجام مى‌شود (Carter and Paddison, 1999) . مطالعه ميانبارهاى سيال هيدروکربنى و آبگين همراه آنها در نمونه‌هاى سطحى، مغزه ها و خرده هاى حفارى قابل انجام است، از اين رو اين تکنيک براحتى قادر است در مراحل اوليه و مقدماتى اکتشافات نفت و گاز، سيالات و جامدات هيدروکربنى (بيتومين) را در مناطق مورد مطالعه رديابى کرده و بصورت کامل کننده ساير روشهاى اکتشافى نفت و گاز بکار گرفته شود. علاوه بر مطالعات پتروگرافى، گرمايش و سرمايش که با استفاده از ميکروسکوپهاى نورى پولاريزان و صفحات گرم و سرد کننده بر روى ميانبارهاى سيال صورت مى‌گيرد، 3 تکنيک تجزيه‌اى عمده نيز براى شناسائى کيفى و نيمه کمى‌ ترکيبات هيدروکربنى در ميانبارهاى سيال مورد استفاده قرار مى‌گيرد که عبارتند از :

 

1-ميکروسکوپ با نور ماوراء بنفش (uv ) ، 2-طيف نگارى رامان (Raman Spectroscopy) ،

3-(FT-IR microspectroscopy) FTIR .

علاوه بر آن براى شناسائى و تفکيک ترکيبات متعدد هيدروکربنى و ديگر مواد همراه ميانبارهاى سيال از روشهاى GC-MS, GC استفاده مى‌شود. ترکيب اطلاعات بدست آمده از ساير روشهاى تجزيه‌اى با مطالعات نورى و دماسنجى انجام شده بر روى ميانبارهاى سيال هيدروکربنى ما را قادر مى‌سازد تا پارامترهاى PTVX را براى سنگهاى منشاء مواد هيدروکربنى، سنگهاى مخزن و نيز شرايط و مسير مهاجرت مواد هيدروکربنى بازسازى کنيم. اين مطالعات را مى‌توان بر روى ميانبارهاى سيال موجود در کوارتزهاى داراى رشد اضافى و نيز سيمان دياژنتيکى کليستى در حوضه‌هاى رسوبى و همچنين کانيهاى کوارتز، کلسيت، باريت و فلوئوريت که رگه‌ها و رگچه‌هارا پر کرده‌اند انجام داد. در شيل‌ها وگل سنگ‌ها معمولاً دو دسته از کانيهاى کربناته (کلسيت، دولوميت و سيدريت ) و سولفاته (ژپيس، انهيدريت و سلستيت) که به صورت رشته اى بر روى ديواره شکستگيها رشد مى‌کنند براى بررسى مهاجرت مواد هيدروکربنى با استفاده از ميانبارهاى سيال مورد مطالعه قرار مى‌گيرنــد

(Middleton et al., 2000; Kelly et al., 2000 ; Pironon et at., 2000 ; Volk et al.,2000;Theiry et al., 2000).

در اين پژوهش براى اولين بار در ايران، استفاده از روش آزمايشگاهى ميانبارهاى سيال در اکتشافات نفت و گاز به جامعه زمين شناسان ايران بويژه زمين شناسان نفت معرفى مى‌شود، تا ضمن بهره گيرى از اين تکنيک در حل مسائل مربوط به زمين شناسى و اکتشاف نفت و گاز و ديگر شاخه‌هاى علوم زمين مرتبط با اين موضوع، با توجه به استعدادهاى پهنه ايران زمين، بتوانند از درصد موفقيت بيشترى در اکتشاف بهره مند شوند، در اين تحقيق نمونه‌هايى از دو زون مختلف زمين ساختارى – رسوبى ايران براى رديابى ميانبارهاى هيدروکربنى بررسى شد. نظر به اينکه در حوضه جنوب غرب ايران انتظار حضور ميانبارهاى سيال هيدروکربنى داده مى‌شد، تعدادى نمونه از گنبدهاى نمکى منطقه کازرون مورد مطالعه قرار گرفت. در مطالعات مقدماتى نمونه‌هاى نمک را به جهت کاهش هزينه‌ها و زمان مى‌توان بدون آماده‌سازى بصورت تکه‌هاى کوچک (Chip) مورد مطالعه قرار داد. خوشبختانه همانگونه که انتظار مى‌رفت، ميانبارهاى سيال نفتى از نوع مايع و گاز در اين نمونه‌ها شناسائى شد که بعضى از ميانبارها به دليل برخوردارى از چند حباب بسيار کم نظير هستند (تماس شخصى با Touret & kerkhof).

مطالعات گرمايش و سرمايش بر روى اين نمونه‌ها انجام شد، اما به دليل اينکه نمونه‌‌هاى نمک در طى اين مطالعات دچار کشيدگى (Stretching) مى‌شوند به دليل عدم اطمينان در صحت داده‌ها نتايج زمين دماسنجى آنها ناديده گرفت شد. با توجه به تجارب بدست آمده از مطالعه نمونه‌هاى حوضه جنوب غرب ايران، نمونه‌هايى از فلوئوريت‌هاى منطقه قمشچه اصفهان درايران مرکزى نيز براى اين مطالعه انتخاب و پس از آماده سازى بررسيهاى زمين دماسنجى برروى آنها انجام شد. در اين نمونه‌ها ميانبارهاى هيدروکربنى از نوع مايع و جامد (بيتومين) تشخيص داده شد. نظر به اهميت اين موضوع داده‌هاى حاصل از اين مطالعه در مقاله‌اى جداگانه ارائه خواهد شد.

 

نتايج:

بکارگيرى تکنيک ميانبارهاى سيال در اکتشافات نفت و گاز نتايج متعددى را در بر خواهد داشت که بخشى از آنها بصورت فهرست وار ذکر مى‌گردد: 1-با استفاده از اين روش با هزينه بسيار پائين و در مدت بسيار کوتاه مى‌توان نسبت به حضور و يا عدم حضور ترکيبات هيدروکربنى درحوضه مورد مطالعه اظهار نظر نمود.

2-مى‌توان به شرايط حرارت و فشارى که نفت و گاز تحت آن شرايط مهاجرت نموده و نيز شرايط سنگ مخزن پى برد.

3-با مطالعات ميانبارهاى سيال حتى قبل از دست يابى به مخازن اصلى نفت مى‌توان در خصوص درجه API مواد هيدروکربنى اطلاعات بدست آورد.

4-نظر به اهميت چگونگى و ميزان حضور آب همراه مواد هيدروکربنى اين تکنيک به ما امکان بررسى اين وضعيت را قبل از دست يابى به مخزن اصلى مى‌دهد.

5-با استفاده از اين تکنيک مى‌توان مواد هيدروکربنى مخازن ، اثرات باقى مانده در مسير حرکت و سنگ منشاء را با همديگر تطبيق و به همزاد بودن آنها پى برد.

6-با تعين نسبت‌هاى Pristane/Phytane مى‌توان در مورد منشاء نفت قضاوت نمود.

7-با اندازه گيرى n-alkanes در ميانبارهاى سيال مى‌توان از لحاظ سبکى و سنگينى مواد هيدروکربنى موجود در نمونه‌هاى مورد مطالعه را بررسى نمود.

 

منبع:وبسایت عسلویه